河南省开封市2022届高三第二次模拟考试 理综物理 含答案练习题

开封市2022届高三第二次模拟考试

理科综合（物理学科）

二、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第14～18题只有一项符合题目要求，第19～21题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

14．在匀强磁场中，有一个原来静止的C原子核发生衰变，它放出的粒子与反冲核的径迹是两个相内切的圆，两圆的直径之比为7：1，那么C的衰变方程为

A.       B. C.D.15．如图所示，滑块放在水平地面上，左边受一轻质弹簧的拉力作用，弹簧原长l。（lo＜h）。水平向右的拉力F拉动滑块，使滑块向右缓慢移动，并且滑块始终没有离开地面，则在上述过程中，下列说法正确的是

A.弹簧弹力在水平方向的分量增大，滑块受到的摩擦力不变

B.弹簧弹力在水平方向的分量不变，滑块受到的摩擦力变小

C.弹簧弹力在竖直方向的分量增大，滑块受到的摩擦力变小

D.弹簧弹力在竖直方向的分量不变，滑块受到的摩擦力不变

16．如图所示，一根长为L的金属细杆通有电流I时，水平静止在倾角为θ的光滑绝缘固定斜面上，空间存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。若电流和磁场的方向均不变，仅将磁感应强度大小变为4B，重力加速度为g，则此时

A.金属细杆中的电流方向垂直于纸面向外

B．金属细杆受到的安培力大小为4BILsinθ

C．金属细杆对斜面的压力大小变为原来的4倍

D．金属细杆将沿斜面加速向上运动，加速度大小为3gsinθ

17．如图甲，在某电场中的O点先后无初速度释放两个正点电荷I和II，电荷仅在电场力的作用下沿直线向A运动，两电荷的动能E1随位移x变化的关系如图乙。若I的电荷量为q，则可知

A.电荷II的电荷量为q/2

B．电荷I受到的电场力大小为

C.此电场一定为匀强电场且场强大小

D．选O点为电势零点，A点的电势为

18．如图所示，虚线I、II、III分别表示地球卫星的三条轨道，其中轨道I为与第一宇宙速度7.9km／s对应的近地环绕圆轨道，轨道II为椭圆轨道，轨道III为与第二宇宙速度11.2km／s对应的脱离轨道，a、b、c三点分别位于三条轨道上，b点为轨道II的远地点，b、c点与地心的距离均为轨道I半径的2倍，则

A．卫星在轨道II的运行周期为轨道I周期的2倍

B．卫星经过a点的速率为经过b点速率的倍

C．卫星在a点的加速度大小为在c点加速度大小的2倍

D.质量相同的卫星在b点的机械能小于在c点的机械能

19．如图所示，木块静止在光滑水平而上，两颗不同的子弹A、B从木块两侧同时射入木块，最终都停在木块内，这一过程中木块始终保持静止，若子弹A射入木块的深度大于子弹B射入木块的深度，则

A.子弹A的质量一定比子弹B的质量小

B.入射过程中子弹A受到的阻力比子弹B受到的阻力大

C.子弹A在木块中运动的时间比子弹B在木块中运动的时间长

D.子弹A射入木块时的初动能一定比子弹B射入木块时的初动能大

20．如图所示，在光滑的水平面上有一方向竖直向下的有界匀强磁场。磁场区域的左侧，一正方形线框由位置I以4.5m／s的初速度垂直于磁场边界水平向右运动，线框经过位置II，当运动到位置II时速度恰为零，此时线框刚好有一半离开磁场区域。线框的边长小于磁场区域的宽度。若线框进、出磁场的过程中通过线框横截面的电荷量分别为q1、q2，线框经过位置II时的速度为v。则下列说法正确的是

A.q1=q2  B.q1=2q2  C.v=1.0m/s   D.v=1.5m/s

21．如图所示，在直角坐标系xOy第一象限内x轴上方存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，在y轴上S处有一粒子源，它可向右侧纸面内各个方向射出速率相等的质量大小均为m，电荷量大小均为q的同种带电粒子，所有粒子射出磁场时离S最远的位置是x轴上的P点。已知粒子带负电，粒子重力及粒子间的相互作用均不计，则

A.粒子的速度大小为

B.从O点射出的粒子在磁场中的运动时间为

C．从x轴上射出磁场的粒子在磁场中运动的最长时间与最短时间之比为9：2

D.沿平行x轴正方向射入的粒子离开磁场时的位置到O点的距离为d/2

三、非选择题：共174分。第22～32题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33～38题为选考题，考生根据要求作答。

（一）必考题：共129分。

22．（5分）

某同学利用如图所示的装置验证机械能守恒定律。主要实验步骤如下：

①用游标卡尺测量挡光片的宽度d，用量角器测出气垫导轨的倾角θ；

②测量挡光片到光电门的距离x；

③由静止释放滑块，记录数字计时器显示挡光片的挡光时间t；

④改变x，测出不同x所对应挡光片的挡光时间t。

根据上述实验步骤请回答：

（1）用游标卡尺测量挡光片的宽度时的结果如图所示，则挡光片的宽度d＝        mm;

（2）滑块通过光电门时速度的表达式v＝      （用实验中所测物理量符号表示）；

（3）根据实验测得的多组x、t数据，可绘制图象，图象的纵坐标为x，横坐标为如果滑块下滑过程符合机械能守恒定律，则图象应为过原点的一条倾斜直线，其斜率k＝（用d、θ、g表示，其中g为当地重力加速度）。

23．（10分）

某同学利用如图所示的电路测量多个物理量。实验室提供的器材有：

两个相同的待测电源（内阻r约为1Ω）

电阻箱R1（最大阻值为999.9Ω）

电阻箱R2（最大阻值为999.9Ω）

电压表V（内阻约为2kΩ）

电流表A（内阻约为2Ω）

灵敏电流计G，两个开关S1、S2

主要实验步骤如下：

①按图连接好电路，调节电阻箱R1和R2至最大，闭合开关S1和S2，再反复调节R1和R2，使电流计G的示数为0，读出电流表A、电压表V、电阻箱R1、电阻箱R2的示数分别为0.41A、12.0V、30.0Ω、28.2Ω;

②反复调节电阻箱R1和R2（与①中的电阻值不同），使电流计G的示数为0，读出电流表A、电压表V的示数分别为0.60 A、11.7V。

回答下列问题：

（1）步骤①中：电流计G的示数为0时，电路中A和B两点的电势差UAB＝     V;A和C两点的电势差UAc＝＿V；A和D两点的电势差UAD＝                            V;

（2）利用步骤①中的测量数据可以求得电压表V的内阻Rv＝      Ω；电流表A的内阻RA=_Ω;

（3）结合步骤①步骤②的测量数据，电源的电动势E＝   V，内阻r＝       Ω。

24．（12分）

北京冬奥会已圆满结束，人们参与冰雪运动的热情高涨。如图所示滑雪滑道PQR，质量60kg的滑雪爱好者从顶端P静止滑下，从末端R滑出时速度18m／s，滑行过程中姿势保持不变，P端相对滑道最低点Q高度24m，R端相对Q点高度4m．已知滑道末端R处的切线与水平方向夹角为60°（g＝10m／s2），求：

(1）从P到R滑行过程中，该滑雪爱好者克服阻力做功和重力做功的比值k；

（2）滑雪爱好者从R处离开滑道后相对R上升的最大高度h。

25．（20分）

如图甲所示，粒子源靠近水平极板M、N的M板，M、N之间的电压为U。，N板下方有一对长为L，间距为d＝1.5L的竖直极板P、Q，P、Q之间的电压UpQ随时间t变化的图像如图乙所示。P、Q下方有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁场的磁感强度。水平极板M、N中间开有小孔，两小孔的连线为竖直极板P、Q的中线，与磁场上边界的交点为O。粒子源连续释放初速不计、质量为m、带电荷量为＋q的粒子，这些粒子先后经过MN、PQ间的电场，再进入磁场区域，都会打到感光胶片上。已知粒子在偏转电场中运动的时间远小于电场变化的周期，粒子重力不计。求：

（1）带电粒子进入偏转电场时的动能E1；

（2）磁场上、下边界区域的最小宽度D；

（3）带电粒子打到磁场上边界的感光长度s。

（二）选考题：共15分。请考生从2道物理题中每科任选一题作答。如果多做，则每科按所做的第一题计分。

33．［物理-选修3-3］（15分）

（1）（5分）如图，用隔板将一绝热气缸分成两部分，隔板左侧充有理想气体，隔板右侧与绝热活塞之间是真空。现将隔板抽开，气体会自发扩散至整个气缸，待气体达到稳定后，缓慢推压活塞，将气体压回到原来的体积。假设整个系统不漏气，下列说法正确的是                                          （选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分；每选错1个扣3分，最低得分为0分）。

A.气体自发扩散前后内能相同

B.气体在被压缩的过程中内能增大

C.在自发扩散过程中，气体对外界做功

D.气体在被压缩的过程中，外界对气体做功

E.气体在被压缩的过程中，气体分子的平均动能不变

（2）（10分）某充气式座椅简化模型如图所示，质量相等且导热良好的两个汽缸C、D通过活塞分别封闭质量相等的两部分同种气体A、B，活塞通过轻弹簧相连，静置在水平面上，已知汽缸的质量为M（汽缸壁的厚度不计），轻弹簧的劲度系数为k、原长为L0，大气压强为P0，重力加速度大小为g，初始时环境温度为T0，被封闭气体高度均为L，活塞的横截面积为S、质量和厚度不计，弹簧形变始终在弹性限度内，活塞始终未脱离汽缸。

①求初始时B气体的压强：

②若环境温度缓慢升至1.2T。，求稳定后气缸C底部离水平面的高度h，

34．［物理-选修3-4］（15分）

（1）（5分）如图所示，湖面中央O处有一振源在竖直平面内做简诸振动，某同学测得该振源的振动周期为T＝0.1s。以图示时刻为计时的零时刻，且波向右传播，由此可求得该列水波的传播速度为v＝                                                                                    m／s，此时图中质点C的振动方向是                                          （选填“向上”或“向下”），距离振源40m处的质点第一次出现波峰的时刻为t＝                                                                      S。

（2）（10分）“跳棋”游戏中的棋子是用玻璃材料做的一种球形器材，有位同学想测定棋子的折射率。如图所示为其过球心的横截面，设玻璃棋子半径为R，直线EF为过球心的水平线，一束光线平行于EF射到棋子表面N点处，光线从Q点射出，并与EF交于P点。若棋子内无其他介质，入射光线与EF相距,入射光线从N点进入棋子后的折射角为r＝30°，真空中光速为c。

①作出光线的光路图并求出棋子的折射率；

②求光线从进入棋子到第一次射出棋子所用的时间。